鱼类侧线器官提供了一种全新的方法来感知和解释AUV和船舶等非生物世界中的局部流动环境。本文以鱼类侧线系统感知流场环境机理为基础,通过对鱼类侧线的生物结构和感知原理、水下航行器声纳系统及国内外研究现状的分析,采用CFD分析方法利用ANSYS软件对模拟障碍物产生的绕流场进行仿真计算。并结合粒子图像测速（PIV）实验的研究手段对模拟水下障碍物产生的绕流场进行仿真计算及实验验证。分析两种障碍物目标流场的分布规律,从所得特征规律中探索目标特征参量与物理场的对应关系。通过对障碍物所处环境流速、尺寸、形状等特征变量相互组合设计工况,对水下障碍物流场分布进行稳态计算分析,可得流体流过球体障碍物的速度场形成两排交错排列的涡阵,压力场则出现“涡阵”负压区。正方体障碍物在流体通过后速度场分布呈现上下边界出现高速区蘑菇云式对称分布,正方体障碍物后部会出现由两块低速流域区和一块高速流域区组成的“特征区”,随着水流速度提高该“特征区”呈远离障碍物的趋势且面积变大,且低速流域区速度增大、高速流域区速度减小。不同速度参量对球体障碍物的压力场变化规律影响较小,其上下边界出现负压区,尾部出现“涡阵”负压区,压力特征云图大体相似;而不同来流速度对正方体障碍物的压力场影响较大,速度增大后尾部负压区个数明显减少,只有距离障碍物较远的位置出现一小部分负压区,同时由于该负压区中心压力受环境水流速度影响,固最低压力较高。对水下障碍物流场分布进行流场涡旋计算分析及PIV实验对比验证,由实验结果及数值仿真结果对比可知,涡旋离开圆表面后很不稳定,极易被扰动。对于圆形障碍物,可以看出产生上下两排大小、速度略有不同的涡。速度慢、强度小的涡会被速度快、强度大的涡在切应力的作用下拖动到另外一侧,当其被拖动到另一侧时与相反的速度和旋度相中和。同时速度快、强度大的涡和上游的联系被切断,成为一个自由的涡流向下游。来流速度对圆形障碍物流场影响不大,仅仅是随着入流速度增大,流体流动状态变得复杂。对于正方形障碍物,随着速度逐渐增大,正方形尾部流场在逆压梯度作用下边界层发生分离,在分离区附近形成剪切层,出现分离涡。涡旋离开表面后很不稳定,极易被扰动,所以上下分离点会出现上下两排大小、速度略有不同的涡。随着入流速度增大,高速涡旋与低速涡旋排列规律性逐渐由弱变强再变弱,而当流速进一步增大时,高速涡旋的形态受环境流速影响而被拉长呈现“椭圆形”,同时相邻的高速涡不再保持关联性,逐渐单独分开。